[發明專利]一種高倍率電池正極片及鋰離子電池

在審

• 申請號: 202111334069.4
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114171714A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 梁德聲;曹勝龍;王守軍;吳鳳梅
• 申請（專利權）人: 深圳市量能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/0525;H01M50/531
• 代理公司: 廣東金穗知識產權代理事務所(普通合伙) 44852
• 代理人: 鐘文華

本發明提供了一種高倍率電池正極片及鋰離子電池，高倍率電池正極片的正極基材的表面區分為涂覆區和空白區，所述涂覆區上涂布有經過烘烤的正極漿料，所述空白區為正極基材裸露表面的區域。本發明提供了通過在電池正極片上留有一條或多條空白區不涂覆活性材料，能夠有效的增加電池正極片的基體面積，從而達到降低電化學極化的效果，最終達到提升高倍率放電效率及高倍率循環壽命性能的目的。

技術領域

本發明屬于鋰聚合物電池技術領域，具體涉及一種高倍率鋰離子電池的正極片及電池。

背景技術

鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li⁺在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li⁺從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態；放電時則相反。

鋰離子電池由于具備能量密度大、輸出功率高、循環壽命長和環境污染小等優點而被廣泛應用于電動汽車以及消費類電子產品中。目前對鋰離子電池的需求是：高電壓、高功率、長循環壽命、長存儲壽命且安全性能優異。

CN111799451A公開了一種高倍率鋰電池負極片及鋰電池；此方案通過改進負極漿料層的組成和結構，提高了導電性，降低了內阻，因而能夠改善鋰電池的倍率性能。

CN106601973公開了一種高效率高倍率鋰電池結構，此方案取電極耳采用一體化設計，無需采用極柱對封蓋下部的取電極耳和封蓋外部端子進行焊接相連，解決了現有鋰電池在這兩處焊接的工藝瓶頸的問題，增加了鋰電池的放電倍率，減少大電流放電時由于焊接點造成的電阻和發熱的情況。

在大多數電池中，擴散是典型的傳質過程，為維持電流流動需要物質往返于反應區的傳遞過程。擴散過程的加強和改進是研究改進電池特性參數所應遵循的一個正確方向，如下式所表達：

在上式中，C_B為電活性例子的主體濃度；C_E為電極表面濃度；A為電極面積；δ為邊界層厚度，即濃度梯度的變化主要集中在這個電極表面層內。

當C_B＝0時，上式定義了在限定條件下所能維持的最大擴散電流：

在上式中，δ_L為極限條件下邊界層厚度，此式表示，若想增加i_L，必須增加本體濃度、電極面積或增大擴散系數。

但是目前鋰離子電池并沒有針對于電池正極片的相關改進，現有的鋰離子電池正極片表面連續涂覆活性物質、基體面積有限，導致濃差極化大，對高倍率放電效率及高倍率循環壽命有負面影響。

發明內容

針對現有鋰離子電池正極片基體面基有限導致導致濃差極化大的不足，本發明提出了一種高倍率鋰離子電池的正極片及電池。

一方面，本發明提供了一種高倍率電池正極片，

包括正極漿料和正極基材，所述正極基材的表面區分為涂覆區和空白區，所述涂覆區上涂布有經過烘烤的正極漿料，所述空白區為正極基材裸露表面的區域，所述空白區占正極基材總表面積的15％-45％。

優選地，在所述正極基材上覆蓋有膠帶，正極基材涂覆所述正極漿料后去除膠帶并烘烤。

具體地，烘烤后高倍率電池正極片的含水量≤200ppm。

具體地，所述膠帶上涂有膠水，膠水位于膠帶和正極基材之間。

具體地，所述膠帶為聚對苯二甲酸乙二醇酯膠帶或特氟龍膠帶。

優選地，所述正極漿料中包括正極活性材料、導電劑、粘結劑、增韌劑、分散劑和溶劑。

優選地，所述正極基材為鋁或碳納米板。